師范生智能教育素養：框架構建、現狀調查與培養路徑 *

王潤蘭，李夢雪

(河北師范大學 教育學院，河北 石家莊 050024)

人工智能技術與教育的融合，改變著教育生態，也對人才培養目標與教師教育提出新挑戰。《中共中央 國務院關于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見》(2018年)明確提出要大力振興教師教育，不斷提升教師專業素養能力。《教育部辦公廳關于開展人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作的通知》(2018年)中將智能教育素養提升行動作為主要工作內容之一，要求對教師智能教育素養進行培訓。為深入推進人工智能等新技術與教師隊伍建設的融合，推動教師主動適應信息化、人工智能等新技術變革，積極有效開展教育教學[1]，2021年9月，教育部又啟動了第二批人工智能助推教師隊伍建設試點工作，從國家層面對智能教育素養進行了頂層設計。師范生作為教師隊伍的后備軍，身兼“受教者”與“從教者”兩種角色，他們智能教育素養的高低不僅影響自身從教的勝任力，也關系到未來人才的培養。在當今背景下，整體提升師范生智能教育素養已成為師范院校必須關注并面對的一個現實問題。

一、智能教育素養概念辨析

素養是廣受學界關注的一個概念，雖然研究者對其界定的視角有所不同，但普遍認為“素養以人的發展作為基點，是人的內在品質”[2]這一表述。隨著時代的發展和社會的變遷，素養的內涵和外延也在不斷擴充。作為智能時代教師必備的內在品質和技能，智能教育素養已成為師范生應對未來教師角色的核心能力之一。為進一步明晰智能教育素養的內涵，有必要對智能教育素養的演化歷程及相關概念進行梳理和辨析。

(一)智能教育素養概念的演化

教育作為伴隨人類生產勞動產生的社會現象，社會形態的每一次變革都對教育提出新要求，導致教育目標、內容等發生改變[3]，教師的知識、能力也會隨著技術的發展與社會進化被不斷重構。智能教育素養是人工智能時代教師的基本素養，它的概念大致經歷了信息素養——數字素養——智能教育素養三個發展階段。

1974年，美國信息產業協會主席保羅·澤考斯基(Paul Zurkowski)正式提出“信息素養”一詞，認為信息素養是指利用信息工具進行檢索，解決信息問題的能力。隨著信息化的深入推進，信息檢索能力已不能滿足教師教學的需求，信息素養的內涵從檢索信息擴展為正確地認識、檢索、評價與利用信息，重在提高教師的批判性思維和問題解決的能力。2011年，美國教育工作者指導委員會制定了《教師教育信息素養標準》，指出教師在教學工作中需要發展和應用的信息素養知識與技能，包括定義與闡明對信息的需求、定位與選擇信息、組織與分析信息、處理與呈現信息、評估與尋找信息、有道德地使用與傳播信息六大標準。2018年，我國教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》，提出要全面提升師生信息素養，使之具備信息思維，能夠應用信息技術解決教學、學習與生活中的問題，適應信息社會發展的要求[4]。

伴隨著數字技術在教育教學中的廣泛應用，數字素養(Digital Competence)的概念隨之出現。以色列學者阿爾卡來(Alkalai)于1994年首次提出數字素養的概念。十年后，他總結了包括圖片—圖像素養、再創造素養、分支素養、信息素養、社會—情感素養五個要素的數字素養框架。近幾年，歐美等國家更傾向于使用“數字素養”來表示社會公民21世紀應具備的關鍵能力。如2005年，歐盟委員會發布《核心素養：歐盟參考框架》，提出數字素養、使用母語交流的能力、使用外語交流的能力、數學素養與科技素養、學會學習、社會與公民素養、主動與創新意識、文化意識與表達的終身學習八大核心素養。2017年，歐洲聯合研究中心制定出版《歐洲教育工作者數字素養框架》，為歐盟成員國提供了通用的數字素養框架[5]。隨后，挪威發布了《教師專業素養框架》，明確提出要把數字素養作為教師素養的重要組成部分。作為數字化轉型的關鍵支撐，數字素養是信息素養在當前階段的典型體現[6]。2021年，我國中央網絡安全和信息化委員會印發《提升全民數字素養與技能行動綱要》，要求全面提升我國全體公民的數字素養與技能，具備數字素養的未來社會數字公民已成為提升國際競爭力的關鍵指標[7]。可見，數字素養已經成為數字時代合格教師的基本素質和要求。

隨著人工智能技術的發展及其在日常生活與教育領域應用的日益普及，智能教育素養的相關概念開始進入人們的視野。智能教育素養是在人工智能教育應用大背景下，信息素養、數字素養概念的新表征，具有鮮明的時代特征，符合事物發展螺旋上升的規律。

(二)智能教育素養相關概念辨析

與智能教育素養相近的概念有“智能素養”與“人工智能素養”。這三個概念既有相同之處，也存在差異。

1.智能素養

2002年，王璟在《論現代行政秘書人員之智能素養》中最先提出“智能素養”的概念，將其界定為知識和能力方面的素養[8]。這一時期，智能素養中的“智能”多指“人類智能”，是人類心智進化各階段保有的能力和智能方式[9]。技術發展到今天，“智能”已擴展為人機協同的融合智能。汪明認為智能素養是核心素養中“信息意識”在智能時代的進一步明確、豐富和提升，包括智能知識、智能能力、智能情意與智能倫理[10]。王嬌等認為智能素養主要包含基礎知識、核心能力與倫理態度三個部分[11]。鄭勤華等則將智能素養定位為個體面向智能時代應具備的關鍵能力，這種素養不僅關注個體對人工智能內容的了解，更關注個體應對人機協同的能力[12]。

2.人工智能素養

坎德霍夫(Martin Kandlhofer)于2016年首次提出人工智能素養(AI literacy)的概念，指出人工智能素養將與經典素養(閱讀/寫作)一樣重要[13]，并針對不同教育水平、不同年齡組的學習者構建了人工智能教育概念模塊，以培養人工智能素養。其后，有關人工智能素養的研究逐漸增多。如Long等將人工智能素養定義為批判性地評估人工智能技術，與人工智能進行溝通與協作的能力[14]。許亞鋒等認為人工智能素養關注的是個體適應人工智能時代工作、學習和生活所需的能力[15]。整體上，人工智能素養有廣義與狹義之分。狹義的人工智能素養指向以人工智能為內容的教育，要求能夠獲取、應用、管理與評價人工智能。而廣義的人工智能素養旨在促進個體的智能發展，是公民在智能時代應具備的基本素養。當然，亦有學者將廣義的人工智能素養與智能素養等同，在概念和內容上并不加以區分。

3.智能教育素養

智能教育素養的概念出現較晚，是在2018年教育部辦公廳發布的《關于開展人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作的通知》中第一次被提出。通知中雖然未對智能教育素養的概念進行界定和解讀，但卻明確提出要對試點學校教師開展智能教育素養提升行動，推動教師積極運用人工智能技術，改進教育教學、創新人才培養模式[16]。自此，有關智能教育素養的研究逐漸增多并呈現上升趨勢。相關研究中，郭炯等將智能教育素養定義為智能時代教師開展人機協同教學工作的能力、思維和品質[17]。李湘認為智能教育素養是智能時代教師信息技術素養的升級和拓展[18]。胡小勇等認為智能教育素養是以創意為內核，教師基于知識、能力、思維、文化價值協同發展的教學實踐過程[19]。劉斌將智能教育素養界定為人工智能時代教師的一種專業素養，是知識、能力、態度和倫理的集合[20]。

綜上所述，智能素養、人工智能素養與智能教育素養目前都沒有被大家所公認的、確切的定義。從師范生這一視角看，智能教育素養比智能素養與人工智能素養更能體現教師“教書育人”的獨特訴求和教師教育特色。因此，本研究使用“智能教育素養”這一概念來闡述智能時代教師與作為未來教師的師范生應掌握的核心素養。

通過對政府文件內容與現有智能教育素養概念的梳理和分析，筆者認為：智能教育素養是指智能時代教師為了適應終身學習與人才培養的需要，通過自主學習與訓練而形成的，集知識、能力、情感、倫理態度與價值觀于一體的綜合素養。這種素養是教師自主的、需要后天習得的一種學習行為，其內容會隨著技術的發展和社會的需求動態變化。它是信息素養、數字素養的延伸，亦是這兩個概念在人工智能時代的新表征，而針對師范生這一群體，智能教育素養還要考慮師范生角色的特殊性，不僅要滿足其未來教育教學工作的需要，也要符合師范類專業認證的畢業要求及學生核心素養的培養需求。

二、師范生智能教育素養框架構建

為明確師范生智能教育素養職前學習階段與職后從教階段的表現形式，以便有針對性地對師范生智能教育素養進行培養，需在深刻把握師范生智能教育素養內涵的基礎上，構建師范生智能教育素養框架。

筆者在中國知網進行高級檢索，檢索時間限定為2018年8月7日(智能教育素養首次提出時間)—2022年7月28日，以“智能教育素養”進行主題檢索，共檢索到379篇文獻；以“智能教育素養框架”進行主題檢索，檢索到4篇文獻；以“智能教育素養框架”并含“師范生”進行同樣檢索，僅檢索到1篇文獻。檢索結果表明，對師范生智能教育素養的研究尚未引起更多人的關注。

通過對檢索出的文獻進行篩選和閱讀，將無關文獻剔除，得到與智能教育素養框架相關的文獻共6篇，各文獻的智能教育素養框架內容如表1所示。

表1 現有文獻中的智能教育素養框架

續表1

通過對表1所列文獻的研究與分析，發現現有的智能教育素養框架均指向在職教師，未體現出師范生身兼在校學生與未來教師雙重角色這一屬性對智能教育素養的特殊需求。基于此，筆者從師范生未來教師工作崗位所需的教師專業素養和師范生身為在校學生核心素養培養的需求出發，結合師范類專業認證的畢業要求設計了師范生智能教育素養維度模型，如圖1所示。

圖1 師范生智能教育素養維度模型

從圖1可見，人工智能技術與學生核心素養和教師專業素養相融合，形成了師范生為滿足自身發展所需要的智能學習素養和師范生作為未來教師應具備的智能教學素養，而職業道德素養是師范生從學生角色過渡到教師角色必須著重培養的行為規范與準則，貫穿于師范生培養的全過程。這三個維度與師范類專業認證中師范生應達到的“一踐行三學會”，即踐行師德、學會育人、學會教學、學會發展的畢業要求相對應，它們共同構成了師范生智能教育素養模型。

該模型中，智能學習素養是發展之源，解決的是師范生如何“發展”的問題，是師范生在智能時代為滿足終身學習和專業發展需要應掌握的知識、能力與態度；智能教學素養是教學之本，主要解決師范生在人工智能環境下未來從教如何“教學”的問題，是合理運用人工智能教學工具進行教學、管理與評價等方面的能力；職業道德素養是育人之魂，著重解決師范生如何“育人”的問題，是師范生從學生培養階段到職后從教階段需不斷增強的師德師風與綜合育人的品格，在未來的教育生態中，人機協同將成為常態，教師更多的是要發揮育人功能，要更多的對學生進行情感關懷與價值引領。教師應當承擔起對學生心理與情感發展的責任。

在上述模型的基礎上，結合師范類專業認證“一踐行三學會”的畢業要求，筆者構建了師范生智能教育素養框架，如表2所示。

表2 師范生智能教育素養框架

三、師范生智能教育素養現狀調查與分析

(一)問卷設計與調查

1.問卷設計

為了解現階段師范生智能教育素養現狀，為師范生職前職后一體化智能教育素養培養提供有效路徑，筆者基于上文提出的師范生智能教育素養框架編制了《師范生智能教育素養現狀調查》問卷。調查問卷共18題，其中智能學習素養維度6題，智能教學素養維度7題，職業道德素養維度5題。采用李克特五級量表進行評分，非常符合分值為5，比較符合分值為4，一般分值為3，不符合分值為2，非常不符合分值為1。調查結果使用spss22.0軟件進行統計與分析。

2.問卷調查

(1)調查對象的確定

H師范大學是省人民政府與教育部共建的省屬重點大學，省“雙一流”建設一層次高校。據全國教師管理信息系統數據分析，該校培養的師范生專任教師數量位居全國首位[21]，其師范生培養工作曾得李克強總理、劉延東副總理和任友群司長的充分肯定，選擇該校師范生作為調查對象，一定程度上可以代表師范生的整體智能教育素養情況。考慮到問卷中涉及智能教學素養的內容，調查對象限定為已經完成頂崗實習任務的全日制本科師范生。本次調查采用問卷星發放，調查時間為2022年5—6月。共回收問卷740份，有效問卷703份，有效率達95%，調查樣本涵蓋了該校本科師范生涉及的教育學、法學、理學、管理學、文學、歷史學、藝術學、工學八大學科門類，樣本分布情況如表3所示。

表3 調查樣本分布情況

(2)信效度檢驗

信效度是衡量問卷測試結果準確性和穩定性的依據。信度分析用于測量樣本回答的結果是否可靠，效度分析用于測量題項設計是否合理。

為確保數據的有效性，筆者選取H師范大學部分學生進行了小范圍預調查，問卷KMO系數與整體克隆巴赫系數均大于0.8，通過信效度檢驗。其中，智能教學素養維度“我熟悉人工智能教學”與職業道德素養維度“我能夠在教學中保護學生的個人隱私數據”兩個題項刪除后的克隆巴赫系數均大于維度總體克隆巴赫系數。因此對這兩個題目進行了修改并展開第二次預調查，確定最終問卷。

正式調查后，筆者再次對問卷進行信效度檢驗。問卷整體及各維度標準化后的克隆巴赫系數分別為0.893、0.853、0.854、0.798，問卷的信度良好，題目間存在較高的內在一致性。問卷的效度分析通過探索性因子分析的方法進行檢驗。本問卷的KMO檢驗系數為0.897，Bartlett的球形度檢驗中，顯著性無限接近于0，小于0.05，達到顯著水平，說明問卷的效度良好。

(二)調查結果分析

1.師范生智能教育素養整體狀況

H師范大學師范生智能教育素養整體水平一般。師范生智能教育素養最低得分為32分，最高為89分，其中得分在50—79分這一區間的頻率比較高，占比高達90.4%，表明絕大多數師范生智能教育素養還有很大的提升空間。

2.師范生智能教育素養各維度狀況

師范生智能教育素養各維度狀況如表4所示。各維度描述統計結果反映出H師范大學師范生的智能教育素養三個維度均處于中等水平。其中職業道德素養最高，平均值為3.74，其次為智能學習素養，平均值為3.70，智能教學素養平均值最低，為3.53，反映出智能時代，師范生已具有一定的人文社會科學素養與社會責任感，能夠理解并遵守教師職業道德與規范。在日常學習中，具有較強的自主學習能力與發展意愿，能夠借助智能學習工具輔助學習。師范生智能教學素養相對較弱，這與他們目前主要還是在校學生的身份有關，雖然此階段他們已經經歷了半年的頂崗實習，但仍將自己定位為學生。因此，對自己作為教師如何選擇適切的人工智能工具，并將其與教育教學深度融合沒有過多地考慮。

3.師范生對智能教育素養培養的建議

問卷中設計了“你對學校開展智能教育素養提升行動有哪些好的建議”一題，筆者根據學生的反饋繪制了詞云圖，如圖2所示。結果顯示，師范生對開展智能教育素養提升行動的建議主要集中于以下幾個方面：一是面向所有專業開設人工智能課程或培訓，為師范生普及人工智能基本知識與前沿技術。二是希望學校加大資金投入，改善教學基礎設施，如智慧教室、人工智能實驗室等，為師范生提供更多的實踐機會，讓其親自感受和體驗人工智能工具給教與學帶來的變化，激發學習動機，提高學習興趣。三是建議學校通過多種途徑宣傳人工智能的發展前景及其在教育教學中的應用、多舉辦人工智能相關活動或賽事，讓全校師生都能了解人工智能技術，能在倫理道德的規范下合理使用人工智能工具。

圖2 師范生對提升智能教育素養的建議詞云圖

四、師范生智能教育素養培養路徑

通過對調查問卷反饋結果的分析及筆者參與教育部第二批人工智能助推教師隊伍建設行動、人工智能教育研究與應用中心建設、5G+智慧教育應用試點三個國家級人工智能相關項目申報中所了解的情況，對師范生智能教育素養提出以下培養路徑。

(一)創設貫穿師范生培養全過程的智能教育應用校園場景

隨著智能技術的飛速發展及其在教育領域的快速推進，目前的中小學信息化條件得到很大改善，有相當多的學校已經建有智慧教室，甚至人工智能教室，并得到常態化教學應用，師范生面臨來自一線教學的挑戰。師范生如果不了解中小學校先進的信息化設施及在教、學、管、評中的應用，將無法勝任智能環境下的教師崗位。師范院校肩負培養未來教師的重任，面對當前基礎教育改革的需求和來自未來學習者(數字土著或AI原住民)的壓力，要加快智慧校園建設的步伐，為師范生提供一個沉浸式的智能環境，從入學報到、學生管理、校園日常生活，到智慧教室、人工智能體驗館或實驗室、在線課程學習平臺、語言類智能測試平臺，再到相關社團、學校活動、學生課題及賽事，以及校園文化建設、多平臺的宣傳展示或報道等，多維度的校園場景應用可以讓學生以最自然的狀態感知人工智能的教育應用。環境的浸潤和無痕式智能學習體驗，能潛移默化影響、帶動、提升學生的智能教育素養，幫助學生快速適應未來基礎教育智能化教學的需求，使其能在未來的教師生涯中與他們的學生產生共情。

(二)增設面向全體師范生的人工智能必修課

師范院校在師范生人才培養方案中均設有通識平臺課程，可在該模塊增設人工智能相關課程，如人工智能教育應用、人工智能與教師教育等。這類課程既可以由本校教師單獨開課，采用線下或線上線下相結合的方式講授，亦可以采用純線上的方式，讓學生自主學習，學校按照課程要求給予學分認定。

目前，國家高等教育智慧教育平臺已對社會開放，該平臺整合了多個在線課程平臺中的優質課程。在此平臺上，以“人工智能”為關鍵詞可搜索到63門課程，其中有些課程可為師范生使用，如《人工智能教育應用》旨在幫助各學科師范生或一線中小學教師理解和善用人工智能技術手段，積極開展教育教學，適應“人工智能+教育”的未來職業挑戰；《人工智能與未來教育》主要探討人工智能對未來教育產生的影響，未來的學校、教師、學生將發生的變化，以及教學工具、教學方式與學習方式等的重組和融合等內容；《青少年人工智能教育》面向中小學教師和師范生開設，針對當前人工智能方面的熱點，讓學習者理解人工智能，推動人工智能技術與教育融合。這些課程為學生在線學習或師范院校教師開展線上線下混合式教學提供了良好的支持，各校可根據需要選用。

當然，由于地區、校際差異，現有的在線課程可能不能完全滿足本地區中小學校和本校師范生的實際需求，因此，各校教師也可以自己建設在線課程，使教與學具有更強的可操作性和實用性。

(三)構建U-G-S-E“三習”協同育人模式

“三習”是指獨立進行的教育見習、教育研習、教育實習(頂崗實習)教育實踐活動。傳統的“三習”主要是師范生走進中小學或幼兒園，觀察、體驗、熟悉學校的工作及環境，圍繞學校的現實問題，通過多種途徑對師范生“三習”過程中的教育教學行為加以分析、探究與評價，以提高教學能力和專業能力為目標的實踐教學活動。目前的“三習”場所主要是師范院校和中小學校，面對信息技術的飛速發展，現有的實踐場所已無法滿足人工智能環境下師范生人才培養的需求，需進一步拓展智能素養培養的實踐環境和資源，構建“U-GS-E”(University-Government-School-Enterprise)四方參與的師范生“三習”協同育人模式也成為一種現實需求。該模式在傳統的師范院校、地方政府和中小學校的基礎上，增加了人工智能相關企業或教育公司，并引入企業導師。實踐中，企業導師以在線或遠程的形式參與學生“三習”指導，為學生講解人工智能相關知識，展示人工智能產品教育應用的實況，給師范生提供現場參與和體驗人工智能新技術、新產品的機會和場所。這種模式一方面可以讓師范生身臨其境感受人工智能給教育教學帶來的變化，激發其嘗試運用人工智能創新教學的意識和熱情，另一方面可以從感性認識、創新思維、規范與倫理、技術與應用等多角度[22]促進師范生對人工智能相關知識和技能的學習。除此之外，也可以緩解高校人工智能師資不足，場地和設施受限，且不能實時更新的現實狀況。四方優勢互補，合作共贏，更有利于師范生智能教育素養的提升。

(四)開展教師智能教育素養校本普及系列活動

“教師是立教之本、興教之源，建設高質量教育體系，關鍵在于建設一支高質量教師隊伍”[23]。承擔師范生培養的師范院校教師，是學生學習的榜樣和模仿的對象，教師的言傳身教會對學生起到潤物無聲的示范和引領作用，甚至會影響學生未來的發展和走向。在“人技”融合教育生態正在逐步成型的背景下[24]，面對人工智能帶來的挑戰，教師要搶抓機遇、迎難而上，努力提高自身核心素養與綜合能力，才能在人與機器日益激烈的競爭中獲得主導地位[25]。

五、結語

人工智能技術方興未艾，在教育教學領域具有廣闊的發展前景。智能教育素養是人工智能有效應用于教學的基礎，也是人工智能時代教師隊伍建設對師范生提出的必然要求。為使師范生畢業后能更好地適應未來的教師工作崗位，師范院校必須未雨綢繆，采取積極行動。目前，師范生智能教育素養的內涵、構成、培養路徑、評價標準等相關研究尚處于起步階段，還需要更多的研究者一起深入探討。